如图所示,光滑水平面上有一辆质量为=1kg的小车,小车的上表面有一个质量为
=0.9kg的滑块,在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,整个系统一起以
=10m/s的速度向右做匀速直线运动,此时弹簧长度恰好为原长.现在用一质量为
=0.1kg的子弹,以
=50m./s的速度向左射入滑块且不穿出,所用时间极短,当弹簧压缩到最短时,弹簧被锁定,测得此时弹簧的压缩量为
=0.50m, g =10m/s2.求:
(1)子弹射入滑块后的瞬间,子弹与滑块共同速度的大小和方向;
(2)弹簧压缩到最短时,小车的速度和弹簧的弹性势能的大小.
如图1所示,一对足够长的平行光滑导轨放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,定值电阻阻值R=1.0Ω.有一金属杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直且接触良好,金属杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示.求:
(1)杆的质量m和加速度
(2)在杆从静止开始运动的20s的时间内,通过电阻R的电量.
如图所示,在高H=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10.0m/s向B运动,A.B的质量均为m=1.0×10-3kg.A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出后落在水平地面上,落地点与高台边缘的水平距离L=5.0m.已知此空间中存在竖直向上的匀强电场,场强大小E=1.0×103N/C(图中未画出).假设A在滑行过程和碰撞过程中电量保持不变,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)A.B碰撞过程中损失的机械能.
(2)试说明A带电的电性,并求出其电量q的大小.
(3)在A.B的飞行过程中,电场力对它做了多少功?
如图所示,在光滑绝缘的水平面上,沿一条直线依次排列三个等质量的带电小球A、B、C.在C上沿连线方向施加一恒力F后,三小球恰能在运动中保持相对位置不变.已知A球电量=10q,B球电量为
=q.开始时,小球间距离r也为已知.求所施恒力F,小球C所带电量
及电性.
某些火箭发动机产生的推力F等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J与推进剂速度V的乘积.即F=JV.质子火箭发动机喷出的推进剂是质子,这种发动机用于外层空间产生小推力来纠正卫星轨道.设一台质子发动机喷出的质子流的电流I=1.0A,用于加速质子的电压U=5.0×104V,试求该发动机的推力F.已知质子的质量是m=1.6×10-27kg,电量e=1.6×10-19C.(保留二位有效数字)
如图所示,带正电的小球套在绝缘的长直杆上,球与杆之间的动摩擦因素为μ,匀强电场水平向右,将杆与竖直线分别成不同角度固定放置,让小球由静止释放后都沿杆运动距离s,当杆与竖直线的夹角为θ时,小球获得的末动能最大为E.现将杆竖直固定放置,为使小球由静止释放后获得的动能与前面的动能E相等,小球运动的距离应是多少?